世界一流科技期刊文章精选

对反氢原子进行激光冷却

Nature封面：镀金彭宁阱（Penning trap）端电极的特写，该彭宁阱被用来捕获和操纵反质子和正电子，从而形成反氢原子。Nature杂志第7852期封面文章报道了激光冷却反氢原子的新研究。研究人员使用欧洲核子研究组织（CERN）的反质子减速器，用磁场捕获了反氢原子，随后又用小心调谐的有特定用途的紫外激光脉冲对这些反氫原子进行辐射。这个过程能减慢一些原子的速度，使它们降温，减小了在反原子中测量到的一个原子跃迁的宽度。科学家相信该技术能降低对反物质基本特性的研究难度，包括对其引力行为的研究。

人们容易忽略给问题做减法

Nature封面：越少越好。Nature杂志第7853期封面文章报道了人们倾向于通过增加要素的方式来解决这类问题。研究团队观察了人们对一系列问题的处理方式，包括做几何智力题、让乐高积木结构更稳、优化一座微型高尔夫球场。人们一般默认采取做加法的解决策略，只有在能够并愿意投入更多精力时，才会考虑做减法。研究认为，人们在认知上较难采用减数的解决方式;人们倾向于利用层层加码来解决问题，这有助于解释为何我们在一些问题上束手无策，比如超负荷的时间安排、过度的繁文缛节，以及一个“超载”的地球。

极化涡旋的亚太赫兹集体动力学

Nature封面：涡旋独特的动力学特征。Nature杂志第7854期封面文章报道了针对铁电材料中发现的电极化涡旋——类似于磁铁中的斯格明子的动力学研究进展。研究人员用太赫兹辐射的超短电场脉冲在铁电膜上产生涡旋运动，随后用飞秒X射线衍射测量这些涡旋的运动。他们发现这种比斯格明子小的极化涡旋具有更高频率，并识别出一种可调谐、低频的模式——这种被称为vortexon的模式符合涡旋与原子晶格相互作用下出现的集体原子运动。研究人员认为这些涡旋的性质可应用于超高速数据处理领域。

仙后座A高熵羽状喷出物来自中微子驱动的对流

Nature封面：超新星遗迹仙后座A（Cassiopeia A）。Nature杂志第7855期封面文章报道了观测新证据，证实中微子可能驱动了导致仙后座A这类核心坍缩超新星形成的爆发。仙后座A（Cassiopeia A）是银河系内中已知的最年轻的超新星遗迹，也是天空中除太阳外最强的射电源。佐藤寿纪（Toshiki Sato）及同事分析了仙后座A喷出的富铁指状气体，观测到其中含有稳定的钛和铬。这些元素相对铁的丰度表明它们必定形成于中微子驱动的羽状喷出物——这些喷出物帮助点燃了形成超新星仙后座A的爆发。

磁星研究

Science封面：等离子体从磁星中喷发出来的艺术想象图。Science杂志第6538期封面文章报道了磁星研究新进展。磁星是一颗中子星，其磁场比冰箱磁铁的磁场强一万亿倍。地壳的星震释放出等离子体，逃逸到两极附近。等离子体产生一束伽马射线，天文学家可以在地球上探测到。少量的伽马射线耀斑证实了这张磁星的行为，并表明这些物体可能相对常见。科学家对2020年大耀斑的研究比以往任何时候都更加详细，它从几个方面支持了星震模型，并表明磁星及其罕见的地震仍然很常见，足以与在更遥远的宇宙中看到的许多其他瞬态事件联系起来。

霸王龙的绝对丰度及保存率

Science封面：白垩纪在海岸徘徊的霸王龙。Science杂志第6539期封面文章报道了北美洲霸王龙的种群密度研究。对一个物种的丰度进行估算是现存物种的一种常见做法。估计灭绝物种的数量，尤其是那些已经灭绝很久的物种，是一项非常棘手的工作。科学家认为，白垩纪的北美洲，任何一个时段都至少有2万只成年霸王龙，加上未成年个体的数量应该是这个数字的10倍。而在霸王龙生存的大约250万年里，大约有25亿只霸王龙曾经出现在地球上。这些数值的不确定性跨越两个数量级以上，主要是因为密度-体质量关系的差异，而不是古生物输入变量的差异。

全球地下水井面临干涸风险

Science封面：世界上一半以上的主要含水层正在枯竭。Science杂志第6540期封面文章报道了全球地下水井为数十亿人提供水源，当地下水位下降时，它们可能会干涸。研究结果显示，6%到20%的水井深度不超过地下水位5米，这意味着如果地下水位仅下降几米，数百万口水井将面临干涸的风险。此外，在一些地下水位显著下降的地方，新井的建设深度并不比老井深，这表明如果地下水水位继续下降，新井和老井一样也有可能干涸。深层含水层的水质差，建设水井成本高昂，这限制了开采深层地下水，以防止水井干涸时失去水源的有效性。

哨兵

Science封面：巴西马瑙斯市的亚马孙雨林，寄生虫学家艾琳·拉莫斯 （Aline Ramos） 拿着从花斑狨猴身上收集的粪便、体液和组织样本。Science杂志第6541期封面文章报道了遏制会增加溢出风险的人类活动的重要性，例如森林砍伐。拉莫斯是一个研究小组的成员，该小组正在对雨林动物进行筛查，以寻找新的已知病毒和寄生虫，这些病毒和寄生虫可能会扩散到人类身上，并可能引发一场疫情。通过监测当地的动物数量和人类病人，研究人员希望在人畜共患病（一种从动物传染给人类的疾病）失控之前阻止其发生。